BD 110001-2015 北斗卫星导航术语.pdf
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1、 北斗卫星导航术语 Terminology for BeiDou Navigation Satellite System(BDS)BD 11000120152015-11-01 实施2015-10-19 发布 BD 110001-2015 I 目 次 前 言.II 1 范围.1 2 通用基础术语.1 2.1 导航与导航系统.1 2.2 时空基准.4 2.3 卫星导航技术及体制.8 3 工程建设术语.12 3.1 工程总体.12 3.2 导航卫星系统.15 3.3 运载火箭系统.20 3.4 运控系统.24 3.5 发射场系统.25 3.6 测控系统.30 4 应用术语.33 4.1 应用服务与
2、性能.33 4.2 信号.40 4.3 定位解算.43 4.4 芯片、组件和天线.47 4.5 终端设备.50 4.6 用户设备测试.51 4.7 应用管理.52 4.8 行业应用.54 汉语拼音索引.64 英文对应词索引.83 BD 110001-2015 II 前 言 为适应我国卫星导航发展对标准的需要,由全国北斗卫星导航标准化技术委员会组织制定北斗专项标准,推荐有关方面参考采用。本标准由中国卫星导航系统管理办公室提出。本标准由全国北斗卫星导航标准化技术委员会(SAC/TC544)归口。本标准主要起草单位:中国卫星导航工程中心、中国航天标准化研究所、解放军信息工程大学、中国空间技术研究院、
3、中国运载火箭技术研究院、北京卫星导航中心、北京特种装备设计研究院、北京跟踪与通信技术研究所。本标准主要起草人:焦文海、刘莹、周玉霞、李建文、泉浩芳、何海波、丁群、杜向光、王岗、姜杰、贾小林、汪勃。BD 110001-2015 1北斗卫星导航术语 1 范围 本标准规定了北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)常用术语及定义。本标准适用于北斗卫星导航系统(BDS)的研制、建设、管理、应用及产业化,以及北斗卫星导航相关标准的制定。2 通用基础术语 2.1 导航与导航系统 2.1.1 导航 navigation 引导(规划、记录和控制)各种运载体
4、(飞机、船舶、车辆等)和人员从一个位置点到另一个位置点的过程,或指与该过程有关的科学与技术。2.1.2 定位 positioning 利用测量信息确定用户位置的过程或技术。2.1.3 授时 timing 用广播的方式传递标准时间的过程或技术。2.1.4 天文导航 celestial navigation 以太阳、月亮、行星、恒星等自然天体作为导航信标,以天体的光、电磁等信号作为观测量,确定测量点位置或方位的技术。2.1.5 地磁导航 geomagnetic navigation 利用地磁参数随地理位置变化的对应关系,用运载体测量得到的地磁信息与已知的地磁基准信息进行匹配的导航技术。2.1.6
5、地形匹配辅助导航 terrain matching aided navigation 利用地形与地理位置之间的对应关系,用运动载体观测到的地形信息与已知的地形信息进行匹配的导航技术。BD 110001-2015 2 2.1.7 惯性导航 Inertial Navigation System(INS)利用载体上的惯性敏感元件或设备,通过测量载体的运动加速度、角速度,推算载体的位置、速度和姿态角等参数进行导航的技术。2.1.8 航位推算 Dead Reckoning(DR)根据初始时刻位置,仅利用方位、速度和时间等信息,计算确定某一时刻位置的方法。2.1.9 脉冲星导航 pulsar naviga
6、tion 以脉冲星辐射的脉冲信号为观测源的导航技术,是天文导航的一种。2.1.10 无线电导航 radio navigation 利用无线电信号作为观测源的导航技术。2.1.11 无线电定位 radio positioning 通过测定无线电波传播时间、相位差或多普勒频移以确定待定点位置的测量技术和方法。2.1.12 卫星导航 satellite navigation 利用人造地球卫星发播无线电信号进行导航的技术。2.1.13 卫星导航系统 navigation satellite system 利用人造地球卫星发射的无线电信号进行导航的综合系统,通常包括导航卫星星座(空间段)、系统运行管理设
7、施(地面段)和用户接收设备(用户段)。2.1.14 陆基无线电导航系统 ground-based radio navigation system 利用地面导航台发射的无线电信号进行导航的综合系统。2.1.15 全球卫星导航系统 Global Navigation Satellite System(GNSS)能在全球范围内提供导航服务的卫星导航系统的通称。BD 110001-2015 32.1.16 区域卫星导航系统 Regional Navigation satellite system 仅在区域范围内提供导航服务的卫星导航系统。2.1.17 北斗卫星导航系统 BeiDou Navigatio
8、n Satellite System(BDS)由中国研制建设和管理的卫星导航系统。为用户提供实时的三维位置、速度和时间信息,包括公开、授权和短报文通信等服务。2.1.18 全球定位系统 Global Positioning System(GPS)由美国研制建设和管理的一种全球卫星导航系统。为全球用户提供实时的三维位置、速度和时间信息,包括精密定位服务(PPS)和标准定位服务(SPS)等服务。2.1.19 格洛纳斯卫星导航系统 Global Navigation Satellite System(GLONASS)由俄罗斯研制建设和管理的一种全球卫星导航系统。为全球用户提供实时的三维位置、速度和时
9、间信息,包括标准精度通道(CSA)和高精度通道(CHA)等服务。2.1.20 伽利略卫星导航系统 Galileo Navigation Satellite System(GALILEO)由欧盟研制建设和管理的全球卫星导航系统。为全球用户提供实时的三维位置、速度和时间信息,包括开放、商业、生命安全、公共授权和搜救支持等服务。2.1.21 差分 differential 一种改进无线电导航系统定位精度的技术。通过确定已知位置的定位误差,随后将该误差或校正因子发送给在相同地理区域内使用同一个无线电导航系统信号源的用户。2.1.22 GNSS 增强 GNSS augmentation 用于改进 GNS
10、S 提供的导航服务性能(精度、完好性、连续性、可用性)的技术。2.1.23 星基增强系统 Satellite-Based Augmentation System(SBAS)利用卫星播发差分修正、完好性信息及其它信息,以大范围提高卫星导航用户精度及其它性能的增强系统。BD 110001-2015 4 2.1.24 地基增强系统 Ground-Based Augmentation System(GBAS)利用地面发射台播发差分修正、完好性信息及其它信息,以提高一定范围内卫星导航用户精度及其它性能的增强系统。2.1.25 组合导航 integrated navigation 两种或多种导航装置以一定
11、的方式相组合,提供优于任何单一导航装置的导航性能的技术。2.1.26 兼容性 compatibility 确保各个卫星导航系统、增强系统之间不造成不可接受的干扰,不对单个独立系统或服务产生有害影响的能力。2.1.27 互操作性 interoperability 利用来自不同卫星导航系统及增强系统的信号,获得优于仅仅依赖单个系统的信号提供导航服务的能力。2.1.28 空间段 space segment 卫星导航系统中,空间所有卫星及其星座的总称。2.1.29 地面段 ground segment 维持卫星导航系统正常运行的地面系统的总称。一般包括主控站、监测站和时间同步/注入站等,及相互之间的数
12、据通信网络。2.1.30 用户段 user segment 用于接收、处理导航卫星信号并实现定位、测速和授时等功能的设备总称。2.2 时空基准 2.2.1 时间基准 time datum 描述事件发生时刻所采用的时间系统及相应参数,通常包括时间的起点和秒长。也称时间尺度(time scale)。BD 110001-2015 52.2.2 空间基准 space reference 描述空间点位置所采用的坐标系统定义及相应参数,通常包括原点、轴向和尺度,以及其它物理参数。2.2.3 大地坐标系 geodetic coordinate system 以参考椭球中心为原点、起始子午面和赤道面为基准面,
13、法线为基准线的地球坐标系。常用大地经度、大地纬度、大地高等三个参量描述一个点的空间位置。2.2.4 2000 中国大地坐标系统 China geodetic coordinate system 2000(CGCS2000)由中国建立的大地坐标系统。其坐标系的原点位于地球质心,Z 轴指向(国际时间局)BIH1984.0定义的协议地球极(CTP)方向,X 轴指向 BIH1984.0 的零度子午面和 CTP 赤道的交点,Y 轴满足右手法则。其实现以 ITRF97 参考框架为基准,参考历元为 2000.0。2.2.5 WGS-84 大地坐标系 World Geodetic System-84 美国 G
14、PS 采用的大地坐标系统。其坐标系的原点位于地球质心,Z 轴指向(国际时间局)BIH1984.0定义的协议地球极(CTP)方向,X 轴指向 BIH1984.0 的零度子午面和 CTP 赤道的交点,Y 轴满足右手法则。2.2.6 PZ-90 大地坐标系 PZ-90 Geodetic System 俄罗斯建立的大地坐标系统。其坐标系的原点位于地球质心,Z 轴指向(国际时间局)BIH1984.0定义的协议地球极(CTP)方向,X 轴指向 BIH1984.0 的零度子午面和 CTP 赤道的交点,Y 轴满足右手法则。2.2.7 Galileo 大地参考坐标系 Galileo Terrestrial Re
15、ference Frame(GTRF)Galileo 系统采用的大地坐标系统。其坐标系的原点位于地球质心,Z 轴指向(国际时间局)BIH1984.0定义的协议地球极(CTP)方向,X 轴指向 BIH1984.0 的零度子午面和 CTP 赤道的交点,Y 轴满足右手法则。2.2.8 1985 国家高程基准 1985 National Height Datum 采用青岛水准原点和根据由青岛验潮站1952年1979年的验潮数据确定的黄海平均海水面所定义的高程基准,其水准原点的起算高程为 72.260m。BD 110001-2015 6 2.2.9 世界时 universal time(UT)是以地球自
16、转周期为基础,通过观测太阳的周日视运动确定的一种时间尺度。2.2.10 国际原子时 International Atomic Time(TAI)由国际计量局(BIPM)建立和保持的、以分布于全世界的大量运转中的原子钟的数据为基础的一种时间尺度。它的初始历元设定在 1958 年 1 月 1 日,在这个时刻 TAI 与 UT1 之差近似为零。国际单位制(SI)秒的定义是铯原子 133 基态的两个超精细能级间跃迁辐射 9192631770 周所持续的时间长度,TAI 的速率与其直接相关。2.2.11 协调世界时 Coordinated Universal Time(UTC)由国际计量局(BIPM)和
17、国际地球自转服务机构(IERS)保持的时间尺度。它的速率与 TAI 速率完全一致,但在时刻上与 TAI 相差若干整秒,与世界时之差保持在 0.9 秒之内。注:UTC 尺度是通过插入或者去掉整秒(正跳秒或负跳秒)来调整的,以确保它和世界时之差保持在 0.9 秒之内。2.2.12 周计数 week number 卫星导航系统中常用的计时方法,以某一历元(通常为星期日零点)开始累积计算的星期计数。2.2.13 周内秒 seconds of week 卫星导航系统中常用的计时方法,从上一个星期日零点开始累计的秒计数,范围是 0604799。2.2.14 北斗时 BDS Time(BDT)北斗卫星导航系
18、统建立和保持的时间基准,采用国际单位制秒的无闰秒连续时间。BDT 的起始历元是 UTC 2006 年 1 月 1 日的 00:00:00,通过 UTC(NTSC)与 UTC 建立联系。BDT 使用周计数和周内秒表示。2.2.15 GPS 时 GPS time(GPST)全球定位系统建立和保持的时间基准,采用国际单位制秒的无闰秒连续时间。GPST 的起始历元为UTC 1980 年 1 月 6 日的 00:00:00,溯源到 UTC(USNO)。GPST 使用周计数和周内秒表示。2.2.16 GLONASS 时 GLONASS system time(GLONASST)格洛纳斯系统建立和保持的时间
19、基准,基于原子时产生并同步到 UTC(SU)。GLONASST 是定期引入闰秒的不连续时间系统。BD 110001-2015 72.2.17 GALILEO 时 Galileo System Time(GST)伽利略系统建立和保持的时间基准,采用国际单位制秒的无闰秒连续时间。GST 的起始历元是UTC1999 年 8 月 22 日的 00:00:00,GST 使用周计数和周内秒表示,通过时间服务提供商的时间溯源到 TAI。2.2.18 基准频率 primary frequency 用于生成导航信号的初始频率,通常为 10.23 MHz。2.2.19 标准频率 standard frequenc
20、y 标准频率是一个特定的频率,在卫星导航系统中通常为 10 MHz。注:频率基准是直接复现秒定义的装置。2.2.20 频率准确度 frequency accuracy 用来描述频率源输出的实际频率值与其标称值符合程度的统计值。2.2.21 频率稳定度 frequency stability 在给定的时间间隔内,由于自身的和(或者)环境的因素引起的频率变化范围。通常用规定时间内的频率偏差相对于工作频率比值的阿伦方差表示。注:当时间间隔为 1 秒、1 万秒和 1 天时,分别称为秒稳、万秒稳和日稳。2.2.22 频率漂移 frequency drift 频率随时间的系统性变化。2.2.23 频率漂移
21、率 frequency drift rate 单位时间内的频率漂移。2.2.24 时间同步 time synchronization 通过不同时间源之间的测量、比对和调整,实现时间相互一致的过程。BD 110001-2015 8 2.2.25 历元 epoch 表示一个事件的参考时刻。2.2.26 时码 time code 以规定格式传递时间信息的专用编码信号。2.2.27 正常高 normal height 一点沿正常重力线到似大地水准面的距离。2.2.28 大地高 geodetic height 一点沿法线到地球参考椭球面的距离。2.3 卫星导航技术及体制 2.3.1 导航信号 navig
22、ation signal 供各类用户进行定位、测速、授时及附加信息传递的无线电信号。2.3.2 导航电文 navigation message 由导航卫星播发给用户,用于描述卫星运行状态和其他参数的信息数据,通常包括卫星健康状况、星历、历书、卫星时钟改正参数、电离层时延模型参数等内容。2.3.3 伪随机噪声码 Pseudo Random Noise(PRN)code 用于表征与噪声类似的具有随机分布,且可准确复制的码序列。2.3.4 伪随机测距码 pseudo-random ranging code 卫星导航系统中用于测距的伪随机噪声码。2.3.5 标准测距码 standard range c
23、ode 导航卫星发播的、在公开服务中使用的伪随机测距码。BD 110001-2015 92.3.6 精密测距码 precision range code 导航卫星发播的、供授权用户使用的伪随机测距码。2.3.7 卫星无线电导航业务 Radio Navigation Satellite Service(RNSS)由用户接收卫星无线电导航信号,自主完成至少 4 颗卫星的距离测量,进行用户位置,速度及时间参数的计算。2.3.8 卫星无线电测定业务 Radio Determination Satellite Service(RDSS)用户至卫星的距离测量和位置计算不是由用户自身独立完成,而是由外部系统
24、通过用户应答方式完成。2.3.9 广域差分 Wide Area Differential GNSS 在较大区域内提高 GNSS 定位性能的一种技术。利用布设在较大区域内的多个 GNSS 基准站,监测视野内的 GNSS 卫星,通过集中数据处理,分类获得误差改正参数和完好性信息,并发送给用户,使用户获得较高定位性能。误差改正参数通常包括星历误差改正、卫星钟误差改正和电离层延迟改正参数等。2.3.10 局域差分 Local Area Differential GNSS 在较小区域内提高 GNSS 定位性能的一种技术。通过一个或多个基准站确定位置误差改正数或伪距误差改正数以及完好性信息,供在其周边一定
25、范围内的 GNSS 用户提高定位性能。2.3.11 历书 almanac 导航电文中用于确定导航卫星概略位置的参数。2.3.12 广播星历 broadcast ephemeris 导航电文中用于确定导航卫星精确位置的预报参数。2.3.13 精密星历 precise ephemeris 经事后处理得到的导航卫星高精度轨道数据。BD 110001-2015 10 2.3.14 精密钟差 precise clock offset 经实时或后处理精确估计或外推得到的高精度时钟参数。2.3.15 伪距 pseudo-range 接收机通过测量导航信号到达的本地时间与卫星发播信号的卫星时间之间的时间间隔所
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